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    14．某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

    （1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=2.30mm．
    （2）下列实验要求中不必要的一项是A（请填写选项前对应的字母）．
    A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
    B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
    C．应将气垫导轨调至水平  
    D．应使细线与气垫导轨平行
    （3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是C（请填写选项前对应的字母）．
    A．作出“t-F图象”
    B．作出“t2-F图象”
    C．作出“t2-$\frac{1}{F}$图象”
    D．作出“t=3s图象”

    分析 （1）游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读；
    （2）从实验原理和实验误差角度分析操作的步骤；
    （3）根据运动学公式计算加速度，根据牛顿第二定律F=Ma计算表达式，从而确定处理数据时应作什么图象．

    解答 解：（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；
    （2）A、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A不必要；
    B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B是必要的；
    C、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故CD是必要的；
    本题选不必要的，故选：A．
    （3）根据牛顿第二定律得：a=$\frac{F}{M}$，
    那么$（\frac{d}{t}）^{2}=2（\frac{F}{M}）L$
    解得：t2=$\frac{M{d}^{2}}{2LF}$
    所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出$\frac{1}{{t}^{2}}-F$图象或作出t2-$\frac{1}{F}$图象，故C正确．
    故选：C
    故答案为：（1）2.30；（2）A；（3）C

    点评 本题要知道滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．要求能够根据实验原理分析操作的合理性．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．如图所示，可自由移动的活塞将密闭的汽缸分为体积相等的上下两部分A和B，初始状态时，A、B两部分的温度都是800K，B中气体的压强为1.25×105Pa，活塞质量m=2.5kg，汽缸的横截面积S=10cm2，汽缸和活塞都是由不传热的材料制成．现保持B部分气体温度不变，设法缓慢降低A部分气体的温度，使得A部分气体体积变为原来的$\frac{3}{4}$，若不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，g=10m/s2，则降温后A部分气体的温度等于多少K？

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    5．为了“探究合外力做功与物体动能改变的关系”，某同学设计了如下实验方案：

    第一步：如图甲所示，把木板一端垫起，滑块通过细绳与一重锤相连，然后跨过定沿滑轮，重锤下连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块，滑块沿木板向下匀速运动．
    第二步：如图乙所示，保持木板倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器．
    第三步：接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出的纸带如图丙所示．其中打下计数点O时，滑块的速度为零，相邻计数点的时间间隔为T．
    （1）根据纸带求打点计时器打E点时滑块速度VE=$\frac{{x}_{6}-{x}_{4}}{2T}$
    （2）己知重锤质量m，当地的重力加速度g，合外力在0E段对滑块做功的表达式WOE=mgx5
    （3）利用图丙数据求出各段合外力对滑块所做的功W及A、B、C、D、E各点的速v．以v2为纵轴，以W为横轴建坐标系，作出v2-W图象，发现它是一条过坐标原点的倾斜直线，测得直线斜率为k，则滑块质量M=$\frac{2}{k}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．下列说法正确的是（　　）
    A．卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构
    B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
    C．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
    D．电子轨道半径减小，势能减小，动能要增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．在“用双缝干涉测光的波长”实验中：（实验装置如图），下列说法哪一个是错误的（　　）
    A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
    B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
    C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距△x=$\frac{a}{n-1}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．下列关于原子和原子核的说法正确的是（　　）
    A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的
    B．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量
    C．铀核的一种典型裂变方程为：${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+2${\;}_{0}^{1}$n
    D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期将发生改变

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图所示，弹簧振子在光滑杆上做简谐运动，往返于a-o-b之间，o是平衡位置，则下列说法中正确的是（　　）
    A．振子由a→o运动时，弹力的方向与振子加速度方向相反
    B．振子由a→o运动时，速度方向与位移方向相反
    C．振子由o→b运动时，加速度越来越大
    D．振子由o→b运动时，振子克服弹力做功
    E．振子由ob的中点c经b回到c的运动所用时间为周期的$\frac{1}{4}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图甲所示，光滑的水平地面上放有一质量为M，长为L=4.0m的木板．从t=0时刻开始，质量为m=1.0kg的物块以初速度v0=6m/s从左侧滑上木板，同时在木板上施以水平向右的恒力F=7.0N，已知开始运动后1s内两物体的v-t图线如图乙所示，物块可视为质点，g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
    A．板的质量M=1.5kgB．物块与木板间的动摩擦数为0.1
    C．t=1.5s时，木板的加速度为$\frac{7}{3}$m/s2D．t=2s时，木板的速度为7.2m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．下列说法正确的是（　　）
    A．比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定
    B．天然放射现象说明了原子核具有复杂结构
    C．氡的半衰期为3.8天，若取100个氡原子核，经7、6天后剩下50个氡原子核
    D．大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃进时，最多可产生4种不同频率的光子
    E．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1+2m2-m3）c2，c为真空中的光速

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